全球制造業(yè)每年的切削加工費用，達(dá)到4000億美元以上，其中刀具費用為200億美元左右。發(fā)達(dá)國家制造業(yè)近年來大量采用現(xiàn)代高效切削刀具來提高勞動生產(chǎn)率，每年為制造業(yè)節(jié)約成本達(dá)1000億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于在刀具上的投入。
全世界刀具市場需求正在不斷增長中。其中歐洲、北美國家增長穩(wěn)定，特別是東歐國家，亞洲市場略有回升，市場潛力很大，拉美國家市場明顯增長，尤其是墨西哥。對此，在過去的一年中，刀具市場之所以需求增長緩慢，主要是因為刀具壽命增加，再有就是用戶針對整個制造過程提出要求，取代了許多的機(jī)床和刀具。以及多功能刀具的應(yīng)用增多，替代了很多以往單功能的簡單刀具。今后用戶將更加強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)廠對刀具的研究和發(fā)展，不僅是在材料和表面涂層技術(shù)領(lǐng)域，而且也在刀具產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝過程方面，注重生產(chǎn)實踐，將幫助刀具制造廠增加在它們所熟悉領(lǐng)域中的市場競爭力。在技術(shù)更新方面，硬質(zhì)合金刀具逐漸取代高速鋼刀具，特別是圓形刀具。涂層刀具的應(yīng)用越來越普遍，在歐洲，高速加工用新型刀具市場占有量不斷增長。
廠商方面的動態(tài)。從刀具制造商合作方式來看，在高新領(lǐng)域市場將出現(xiàn)很多大公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。目前國內(nèi)市場對中高檔模具的需求量很大，根據(jù)預(yù)測，“十二五”期間，模具市場總的趨勢平穩(wěn)向上，但要求國產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的需求。而且，家電、汽車、塑料制品行業(yè)對模具需求最大。國際市場方面，近年來，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的人工費用增加，其正向發(fā)展中國家特別是東南亞國家轉(zhuǎn)移。其國內(nèi)以生產(chǎn)高、精模具為主，人工勞動投入量大的模具依靠進(jìn)口解決。因此，中低檔的模具國際市場潛力十分巨大。只要國產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高，交貨期能夠保證，模具出口的前景是十分樂觀的。此外，國際市場模具標(biāo)準(zhǔn)件的需求量也很大。
目前，我國只有少量出口。在新的世界經(jīng)濟(jì)一體化浪潮中，全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移已是大勢所趨，中國也將逐步發(fā)展成為世界級的制造業(yè)基地。優(yōu)勢明顯的廣東特別是珠江三角地區(qū)，將在十年之內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。同時，由于近年來我國每年用近10億美元進(jìn)口模具，其中精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù)，所以從減少進(jìn)口角度出發(fā)，這類高檔模具，五金工具在市場的份額比例也將逐步增大。未來，我國的模具及數(shù)控刀具產(chǎn)業(yè)也將位列世界前茅。
超高能、超短脈沖——這兩者的結(jié)合讓超短脈沖激光近幾年為生產(chǎn)和醫(yī)療帶來了全新應(yīng)用方向。世界領(lǐng)先激光、光電展LASER World of PHOTONICS將于2013年5月13-16日在慕尼黑展覽中心舉行，期間將展示在激光脈沖時間縮短，功率提升之后帶來的各種可能應(yīng)用。同期（2013年5月12-16日），觀眾將有機(jī)會參加在臨近的慕尼黑國際會議中心舉行的光學(xué)技術(shù)大會，通過6大會議，2500多場精彩演講，了解最新技術(shù)發(fā)展。
自出現(xiàn)以來，激光就一直是用戶們的寵兒：它非常精確，使用高度集中的能量，尤其適合各種極為復(fù)雜的任務(wù)。但是它也有問題：溫度可以嚴(yán)重?fù)p壞甚至毀掉材料和人體組織，從而使其應(yīng)用大大受限——但超短脈沖激光的出現(xiàn)改變了這一切。它能夠發(fā)出皮秒級別以下的脈沖，能夠在過熱前切入或去除材料。
“市場上的產(chǎn)品，尤其是那些皮秒級別的，現(xiàn)在已經(jīng)可以用于工業(yè)生產(chǎn)，而且在日以繼夜地使用中，”TRUMPF微工藝應(yīng)用高級經(jīng)理Christof Siebert說。他在大會期間將主持“短脈沖激光系統(tǒng)的最新應(yīng)用”研討會。該會議在C2大廳會議室舉行，時間是2013年5月13日（14:00 – 16:00）。
超短脈沖激光的不斷發(fā)展是“激光系統(tǒng)和生產(chǎn)工程”展區(qū)（C1和C2館）的重點展出內(nèi)容，同時在光學(xué)技術(shù)大會“生產(chǎn)中的激光2013”會議上也將對這一技術(shù)做深入探討。
越來越短的脈沖，不斷提高的功率
Siebert說道，“目前的普遍趨勢是提高平均功率來優(yōu)化生產(chǎn)力和效率。第二則是更短的脈沖以適應(yīng)更多的敏感性材料，從而擴(kuò)大工業(yè)應(yīng)用范圍。”
對Fraunhofer激光研究所材料清除與焊接部部長Arnold Gillner博士而言，技術(shù)主要是向500W平均功率發(fā)展。“在Fraunhofer，我們已經(jīng)推出了1KW飛秒激光的原型機(jī)，”Gillner補充說。他將和Siebert一起主持超短脈沖激光相關(guān)的會議。“對科學(xué)家來說，主要的問題是如何將更高功率的超短脈沖激光用于工件處理，以達(dá)到更高的燒蝕質(zhì)量。”Fraunhofer研究所將在展會上介紹兩種滿足上述條件的辦法：光束偏轉(zhuǎn)速度超過300m/s的超快速掃描系統(tǒng)，和能使加工并行的多光束光學(xué)系統(tǒng)。
除可行性外，成本也無庸置疑是最近技術(shù)發(fā)展的重要一環(huán)。例如，Jenoptik公司一位專家就指出，它們的目標(biāo)是使用更高能的激光，從而提高生產(chǎn)率，以抵消飛秒激光投資帶來的成本。就性能穩(wěn)定性而言，飛秒激光現(xiàn)在已經(jīng)能夠“24小時/7天全時完美運行”。此外Jenoptik還將自己的D2盤形激光器系統(tǒng)的激光脈沖頻率提高到了500 kHz 以上，并將輸出功率提高了25%。Jenoptik 還開發(fā)了一系列的新型透鏡使其高能激光全石英透鏡組得到完善。
無劈裂分離組成材料
超短脈沖激光界的領(lǐng)頭羊IMRA公司副總裁Gyu C. Cho說，超短脈沖激光最適合的領(lǐng)域是透明材料和極硬/脆材料的處理。Cho博士從該技術(shù)中看到了全新的可能性。過去使用傳統(tǒng)激光分離可能帶來燒毀或邊緣劈裂 ，而IMRA所生產(chǎn)的飛秒激光器一般具有20W的平均功率和50微焦耳的脈沖功率，杜絕了這種現(xiàn)象。Cho博士說，最早受益于超短脈沖激光的行業(yè)包括顯示器生產(chǎn)和半導(dǎo)體及微電子行業(yè)。
超短激光脈沖毫無疑問可以用于各種玻璃或易碎材料。現(xiàn)在在智能手機(jī)上廣泛使用的更薄、更硬的玻璃就是一個例子：“像TruMicro Series 5000這樣的皮秒激光器就很適合切割玻璃板。該技術(shù)能夠避免金剛石或持續(xù)或長脈沖激光切割時帶來的微小裂痕”，Trumpf 公司專家Christof Siebert解釋說。
超短脈沖激光醫(yī)療應(yīng)用興起
該技術(shù)也給醫(yī)藥和醫(yī)療結(jié)束帶來了極大好處。其中最重要的是“在屈光性白內(nèi)障手術(shù)中使用該技術(shù)，”相干公司營銷總監(jiān)Matthias Schulze博士說。這種應(yīng)用在過去一到兩年已經(jīng)成為醫(yī)療激光方面發(fā)展最快的技術(shù)。它能保證在“更換眼內(nèi)透鏡后視力提升更高。”Schulze說。例如，使用該技術(shù)就可以更精確的切割以糾正散光，從而使得眼內(nèi)透鏡能完美貼合。他預(yù)計在未來：“微型激光器將讓我們能夠用上更小的手術(shù)臺，而更高的激光脈沖率則能進(jìn)一步縮短手術(shù)時間。”
用戶往往對技術(shù)的益處所知甚少
在MIKROLAS創(chuàng)新論壇上，來自Munster的咨詢公司LOTSE在其為Rostock焊接研究所所做的調(diào)查報告中說明，生產(chǎn)商和用戶通過展會交換意見和信息相當(dāng)重要。他們的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：超短脈沖激光主要是在在實驗室和技術(shù)開發(fā)部門出現(xiàn)。目前，“唯一值得一提的應(yīng)用是皮秒水平的，”LOTSE董事總經(jīng)理Josef Gochermann博士說。其主要原因就在于缺乏了解：“超短脈沖激光的潛在用戶對該技術(shù)的可能性以及自己能夠從中得到的益處還知之甚少。”Gochermann解釋說。
LASER World of PHONTONICS慕尼黑國際應(yīng)用激光、光電技術(shù)博覽會暨光學(xué)技術(shù)大會將全面展現(xiàn)超短脈沖激光最新發(fā)展和潛在用途，用戶可充分利用該機(jī)會了解相關(guān)信息。 |
